Патент на изобретение №2349879

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА ГАЗА

(57) Реферат:

Устройство для определения расхода газа содержит корпус с камерами отбора давления, разделенными между собой измерительной диафрагмой и поперечным щелевидным окном для ее извлечения. Для прижатия диафрагмы к корпусу служат элементы в виде радиально ориентированных стержней, один профилированный конец которых взаимодействует с выполненной на периферийной боковой части диафрагмы опорной профилированной поверхностью. Другой конец стержней служит для придания им поступательного движения к центру диафрагмы. Корпус выполнен с эксцентриситетом по отношению к продольной оси устройства. На плоских торцевых поверхностях уплотнения герметизирующей крышки, имеющего форму O-образного кольца, выполнены канавки прямоугольного сечения, в которых установлены металлические кольца. Опорная профилированная поверхность диафрагмы выполнена конической, а профилированный конец стержня – сферическим, и наоборот. Изобретение обеспечивает упрощение монтажа и демонтажа диафрагмы, имеет простую конструкцию и малые габариты. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к камерам для размещения диафрагмы, и может быть использовано для измерения расхода газа в нефтегазодобывающей и в других отраслях промышленности.

Известно устройство для определения расхода газа, например воздуха, содержащее корпус с камерами отбора давления, разделенными между собой съемной измерительной диафрагмой и поперечным щелевидным окном для извлечения диафрагмы, герметизирующую крышку, уплотнительные элементы, накладку, элементы для прижатия диафрагмы к корпусу, герметизирующую крышку в виде тонкого полукольца с закрепленными на ней шпильками, расположенного внутри одной из камер с перекрытием по ширине щелевидного окна и с возможностью перемещения по окружности внутренней цилиндрической поверхности камеры (а.с. СССР №951075 – прототип).

В указанном устройстве диафрагму помещают внутрь корпуса через поперечное щелевидное окно, предварительно провернув в сторону герметизирующую крышку, выполненную в виде тонкого полукольца с закрепленными на ней шпильками. Затем крышку проворачивают таким образом, чтобы она закрывала окно, и затягивают шпильки. Крышка при этом деформируется и уплотняет место установки диафрагмы.

Недостатками данного устройства являются сложность конструкции, а также значительные габариты и вес.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, снижение ее габаритных размеров и упрощение монтажа и демонтажа диафрагмы.

Данная задача решается тем, что в устройство для определения расхода газа, например воздуха, содержащее корпус с камерами отбора давления, разделенными между собой съемной измерительной диафрагмой и поперечным щелевидным окном для извлечения диафрагмы, герметизирующую крышку с уплотнением, уплотнительные элементы, накладку, элемент в виде стержня для прижатия диафрагмы к корпусу, согласно изобретению дополнительно введены элементы в виде стержней, поджимающие диафрагму к корпусу, на периферийной боковой части диафрагмы выполнена опорная профилированная поверхность, все стержни радиально ориентированы и установлены в корпусе с возможностью взаимодействия своими профилированными концами с опорной профилированной поверхностью диафрагмы, а их другие концы служат для придания стержням поступательного движения к центру диафрагмы, корпус выполнен с эксцентриситетом по отношению к продольной оси устройства, а уплотнение герметизирующей крышки выполнено в виде O-образного кольца с плоскими торцевыми уплотнительными поверхностями, при этом на торцевых поверхностях выполнены канавки прямоугольного сечения, в которых установлены металлические кольца, профиль которых идентичен профилю канавки.

Для снижения металлоемкости и габаритов конструкции корпус выполнен с эксцентриситетом по отношению к продольной оси устройства.

Для обеспечения герметизации места стыка и уменьшения его габаритных размеров уплотнение герметизирующей крышки выполнено в виде O-образного кольца с плоскими торцевыми уплотнительными поверхностями, при этом на торцевых поверхностях выполнены канавки прямоугольного сечения, в которых установлены металлические кольца, профиль которых идентичен профилю канавки.

Для улучшения условий взаимодействия профилированных поверхностей стержня и диафрагмы опорная профилированная поверхность диафрагмы может быть выполнена конической, а профилированный конец стержня – сферическим, и наоборот.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан продольный разрез устройства ввода диафрагмы, на фиг.2 – его поперечный разрез, на фиг.3 – уплотнительный элемент.

1 – корпус;

2 – составная часть корпуса;

3 – составная часть корпуса;

4 – шпилька;

5 – съемная измерительная диафрагма;

6 – камера отбора давления;

7 – камера отбора давления;

8 – поперечное щелевидное окно;

9 – уплотнительный элемент;

10 – накладка;

11 – винт;

12 – крышка;

13 – опорная поверхность диафрагмы;

14 – профилированный стержень;

15 – профилированный конец стержня;

16 – конец стержня;

17 – канавка прямоугольного сечения;

18 – металлическое кольцо.

В корпусе 1, состоящем из двух составных частей 2 и 3, соединенных между собой при помощи шпилек 4, установлена съемная измерительная диафрагма 5. Диафрагма 5 делит полость корпуса на две камеры 6 и 7 отбора давления. Диафрагма 5 вставляется в полость корпуса 1 через поперечное щелевидное окно 8. Герметизация места уплотнения осуществляется при помощи уплотнительного элемента 9, который поджимается накладкой 10 при помощи винтов 11, установленных в крышке 12. Для крепления диафрагмы 5 на ее периферийной поверхности выполнена опорная поверхность 13. В корпусе 1 установлены профилированные стержни 14, один профилированный конец 15 которых взаимодействует с опорной поверхностью 13 диафрагмы 5, а другой конец 16 – служит для придания стержню возвратно-поступательного движения при установке или демонтаже диафрагмы.

В уплотнительном элементе 9, выполненном в виде О-образного кольца с плоскими торцевыми уплотнительными поверхностями, на торцевых поверхностях выполнены канавки прямоугольного сечения 17, в которых установлены металлические кольца 18, профиль которых идентичен профилю канавки.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Сменную диафрагму 5 с внутренним отверстием необходимого диаметра помещают через щелевидное окно 8 в корпус 1 устройства, состоящий из двух составных частей 2 и 3. Диафрагма поджимается к месту фиксации при помощи профилированных стержней 14, один профилированный конец 15 которых взаимодействует с опорной поверхностью 13 диафрагмы 5, а другой конец 16 – служит для придания стержню возвратно-поступательного движения при установке или демонтаже диафрагмы. При вращении профилированного стержня за конец 16 происходит перемещение стержня к центру диафрагмы, и за счет того, что конец взаимодействует с опорной поверхностью, происходит прижатие диафрагмы к месту установки.

Герметизация щелевидного окна 8 установки диафрагмы осуществляется путем поджатия уплотнительного элемента 9 накладкой 10 при помощи винтов 11, расположенных в крышке 12.

При прохождении потока газа через камеры отбора давления 6 и 7 на диафрагме 5 возникает перепад давлений, величина которого зависит от диаметра отверстия диафрагмы. Давление потока газа до и после диафрагмы измеряют через специальные отверстия, выполненные в стенках камер отбора давления 6 и 7. По перепаду давлений, плотности измеряемого компонента и диаметру отверстия в диафрагме определяется расход газа через устройство.

При замене диафрагмы и проведении ремонтных или регламентных работ операции осуществляют в обратной последовательности.

Такая конструкция устройства для определения расхода газа позволяет надежно и достаточно просто герметизировать узел замера расход газа на промыслах.

Применение предлагаемого устройства для узлов замера расхода больших диаметров и давления значительно снижает металлоемкость и габариты конструкции.

Формула изобретения

1. Устройство для определения расхода газа, например воздуха, содержащее корпус с камерами отбора давления, разделенными между собой съемной измерительной диафрагмой и поперечным щелевидным окном для извлечения диафрагмы, герметизирующую крышку с уплотнением, накладку, элемент в виде стержня для прижатия диафрагмы к корпусу, отличающееся тем, что в него дополнительно введены элементы в виде стержней, поджимающие диафрагму к корпусу, на периферийной боковой части диафрагмы выполнена опорная профилированная поверхность, все стержни радиально ориентированы и установлены в корпусе с возможностью взаимодействия своими профилированными концами с опорной профилированной поверхностью диафрагмы, а их другие концы служат для придания стержням поступательного движения к центру диафрагмы, корпус выполнен с эксцентриситетом по отношению к продольной оси устройства, а уплотнение герметизирующей крышки выполнено в виде O-образного кольца с плоскими торцевыми уплотнительными поверхностями, при этом на торцевых поверхностях выполнены канавки прямоугольного сечения, в которых установлены металлические кольца, профиль которых идентичен профилю канавки.

2. Устройство для определения расхода газа по п.1, отличающееся тем, что опорная профилированная поверхность диафрагмы выполнена конической, а профилированный конец стержня – сферическим.

3. Устройство для определения расхода газа по п.1, отличающееся тем, что опорная профилированная поверхность диафрагмы выполнена сферической, а профилированный конец стержня – коническим.

РИСУНКИ